基于無線通信的聲信號采集系統(tǒng)研究.pdf

1、本文研究了無線聲信號采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了聲信號的高保真、高時(shí)延精度傳輸。系統(tǒng)主要應(yīng)用在靶場聲定位系統(tǒng)中，把炮彈落在靶場爆炸后被采集到的四路聲信號無失真地傳到若干公里外的指揮部，通過計(jì)算各路聲信號之間的時(shí)差得出炮彈著地點(diǎn)坐標(biāo)，幫助實(shí)驗(yàn)人員及時(shí)找到彈頭，從而可得到彈頭內(nèi)存儲設(shè)備記錄下的相關(guān)彈道實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 整個(gè)系統(tǒng)由聲信號的獲取和放大、抗混疊濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、循環(huán)存儲器和遠(yuǎn)距離無線數(shù)字通信系統(tǒng)等部分組成。抗混疊濾波器具有相頻線性好、群

2、時(shí)延一致性高的優(yōu)點(diǎn)，能有效地避免普通濾波器在各頻點(diǎn)時(shí)延有差異的缺點(diǎn)，有利于后續(xù)信號處理中坐標(biāo)計(jì)算精度的提高。循環(huán)存儲器的應(yīng)用解決了常規(guī)觸發(fā)所帶來的波形失真問題，在電路復(fù)雜度不增加的情況下使聲信號得以很好的記錄。遠(yuǎn)距離無線數(shù)字通信子系統(tǒng)主要包括nRF905及射頻功放MAX2235，設(shè)計(jì)的PCB板應(yīng)用了各種射頻設(shè)計(jì)的方法，使布局及走線得以最大限度的優(yōu)化，實(shí)測表明通信系統(tǒng)可靠性高，在1W的發(fā)射功率下實(shí)現(xiàn)了5km的無線傳輸，使野外的數(shù)據(jù)能可靠地

3、傳到指揮部。軟件方面重點(diǎn)介紹了單片機(jī)系統(tǒng)控制的實(shí)現(xiàn)，包括對數(shù)據(jù)采集存儲的時(shí)序控制、無線通信芯片配置字的操作及主子機(jī)間相互通信控制，并給出了相應(yīng)的程序流程圖，由測試軟件得出的測試結(jié)果表明此無線通信系統(tǒng)的誤碼率極低。 本文的無線聲信號采集系統(tǒng)是上位機(jī)信號處理的基礎(chǔ)，為靶場聲定位提供了可靠的數(shù)據(jù)獲取保障。其中抗混疊濾波器設(shè)計(jì)及循環(huán)存儲器的應(yīng)用是本論文的主要創(chuàng)新點(diǎn)。成功實(shí)現(xiàn)的無線通信模塊還能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活當(dāng)中，以及軍事領(lǐng)域等，